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水泥道路设计的要点研讨

发布于:2015-08-25 10:53:25 来自:道路桥梁/道路工程 [复制转发]
本帖最后由 旭日东升 于 2015-8-25 14:14 编辑

水泥混凝土路面即“混凝土路面”,是目前国内道路施工的主要内容。设计是路面施工的前期工作,设计方案的科学与否决定了后期施工能否取得理想的质量标准。受到国内路面设计技术的限制,早期的路面结构竣工使用后出现了不同程度的受损问题,既增加了施工作业的难度,也提高了施工单位的建设成本。

传统设计模式,引起常见病害

混凝土路面的运用范围较广,常见于道路工程、桥梁工程等,是工程项目中不可缺少的一部分。而受到传统设计理念的约束,设计师对于混凝土路面的规划缺乏科学的指导,造成混凝土路面质量与标准要求存在差距。设计方案是后期施工的总指导,若设计出现问题则会给正常施工带来不利影响。

面板厚度问题:面板厚度大小决定了路面承受载荷的能力,尤其是一些交通要道的路面面板厚度更应该严格控制。这一方面存在的主要问题则是混凝土面板厚度较小,削弱了路面结构的稳定性。如:当混凝土面板厚度小于标准则引起弯拉强度减弱易造成路面断板、开裂等问题。基层结构问题基层结构形式关系着路面底部的牢固、稳定,混凝土路面地质地下水流冲刷的主要结构。早期路面设计对基层结构的选型不够科学,因基层抗冲刷能力减弱而造成水泥混凝土板振动、冲击等现象。比较多见的损坏则是板底脱空、面板断裂等,降低了路面的结构性能。排水系统问题排水系统是为了将路面聚集的雨水及时引流到地下,对雨水侵入路面造成损坏时有抵制作用。传统路面设计时把重点集中到了路面结构分布上,对排水系统没有综合性的设计方案。排水系统功能不充分造成雨季时,雨水经过接缝、裂缝渗入混凝土路面内。接缝方案问题为了给路面施工创造方便,设计师往往会对接缝方案进行调整。而早期的设计中对横向缩缝都没有设置相应的传力杆,造成接缝传荷力过小,从而使得接缝位置产生唧泥。另外,对于一些处理不当的接缝则会因为板边挠度过大,在短时间承受过大载荷之后而形成板块断裂。

改进设计方法,增强路面性能

混凝土路面设计的难度较大,并且对路面施工计划的安排有着重要的指导作用。在设计过程中必须要结合现有的设计条件,不断优化传统的路面设计方案,这样才能保证混凝土路面结构的质量符合交通运行的要求。根据笔者的工作经验,混凝土路面设计必须满足“结构、性能、质量”等三大核心指标。参照标准缺乏科学的标准作为参考,水泥混凝土路面设计的方案将失去价值。目前,国内路面设计的参考标准文件是《公路水泥路面设计规范》,在设计过程中要结合公式完成理论计算,如下:(公式略)该公式能把车辆的具体轴载换算为标准轴载,为设计人员提供了重要的参考。如:结合该公式可弄清路面能够承受的最大荷载,再根据调查统计的车流量大小,合理选择路面的荷载承受范围。

实地勘测

设计混凝土路面方案之前,设计人员必须要经过实地考察勘测这一环节,收集到足够的数据资料后才能启动设计方案。如:对路面区域的交通流量进行为期1周的勘察,弄清交通流量的大小以确定路面承担的最大荷载;对路面的地质构造实地考察,选择合适的路面结构等。合理计算路面设计与数据计算紧密相关,在设计阶段可通过对路面有关的数据合理计算。如:在性能计算方面,对设计参数、计算公式等适当选择,让所设计的路面厚度达到标准要求;在尺寸计算方面,对路面的宽度、深度、长度等详细计算;在年限计算方面,要结合交通等级,如表1:确保安全路面的安全性、可靠性是评价水泥混凝土路面设计方案的两大标准,设计单位要严格按照两方面的要求完成设计任务。一般情况,安全性是指所设计路面正式流通后,不会出现质量问题而引起意外事故的发生;可靠性是指提升路面设计的可靠度系数,延长路面的使用寿命。

控制厚度混凝土面板在路面中是很关键的结构,对面板厚度的大小加以控制可保证路面的优越性能。对于面板厚度的设计,设计时可选择某一段路为试验点,再按1cm级差厚度设计板厚,路面竣工之后收集相关的检测数据。另外,对于面板使用期间产生的异常现象要加强维护管理。路面排水,优化设计重点排水系统是路面设计的一个重点。据调查,我国大多数路面都受到雨水冲蚀的破坏,路面平均使用寿命减短了3~5年,而多雨季地区的路面受损情况更为严重。导致雨水冲蚀路面的最大因素是由于排水系统设计不合理所致,如:管材、管道、管槽等设计失误,大大降低了排水系统的功能作用。根据这一点,设计单位要优化混凝土路面排水系统的设计方案,提高系统的设计性能。

封堵结合,规划统一

路面排水系统设计的首要原则是“封堵结合”,两方面协调设计后控制好系统的排水性能。常用的设计方法:扩大路面的横拱度、实现路肩的路面化等,这样可以把地表内聚集的水量及时输送到路面之外。而针对排水系统阻塞这一问题,可在系统中添加清理装置以定期将杂物清理干净。定期疏通,防范入渗若雨水已经渗入路面结构中,若不及时疏导水量会对路面内混凝土造成冲蚀,破坏了原有的稳定结构。

设计路面时可采取修筑全断面、抗冲刷的基层结构及边缘排水系统,让路面内的积水被疏通排出。同时,也可以在路面铺设1cm的沥青封层,改善路面的抗渗、防渗等性能。优化结构,增强性能排水系统的结构优化主要是在基层结构上改进。我们可积极选择力学性能好、板体性好、抗冲刷能力高的刚性基层结构,如:水泥稳定碎石基层、贫混凝土基层等,这些有助于增强混凝土路面面板的性能。此外,可对给排水系统中检查井结构优化改造,提升检查井的性能,如(图略)。适当选材,抗冲抗蚀每一种基层结构在抗冲抗蚀方面的性能是不一样的,这种差异取决于基层的材料性能。如:基层材料的性质、含量、粗细等,都会影响层面的性能强弱。设计过程中可以把不同基层按材料的耐冲刷能力详细划分,即:极耐冲刷、耐冲刷、较耐冲刷、较易冲刷、易冲刷等。定期检查,延长寿命排水系统构建结束之后,工程单位要安排专业人员定期检查,对排水系统的各组成部分逐一排查。如:检查排水管道是否出现开裂、腐蚀等问题,检查排水沟槽是否被泥土掩埋等。定期检查可提前发现排水系统存在的问题,提醒路面维护人员及时处理。

结论

综上所言,早期传统的混凝土路面设计方式存在诸多缺陷,严重影响了路面正常的使用性能,破坏了原有的路面结构。新时期,路面设计方案应摆脱传统设计的不足,对路面结构、材料、性能等全面优化升级,从而延长路面的使用性能。

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只看楼主 我来说两句
  • jin1939866853
    jin1939866853 沙发
    新手衷心感谢楼主的无私分享。
    2016-04-28 09:50:28

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  • 老岳
    老岳 板凳
    谢谢楼主分享的好资料
    2015-12-25 19:43:25

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这个家伙什么也没有留下。。。

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